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电动车充电器工作原理及常见故障维修

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-04-13   来源:  德国AIRCOM专营店  >>进入该品牌展台 浏览次数:56

电动车充电器工作原理及常见故障维修


电动车如今已进入我们的生活,方便了我们的出行,而且还环保,正是我国目前提倡的“低碳生活”;但电动车充电器故障率较高,很是 件令人头疼的事。出于这个缘故,根据本人多年的维修经验,写了这篇文章,希望对电子电器维修人员和广大的电子爱好者,提供维修资料,供维修参考用。为了方便说明,本文还是从电动车充电器工作原理开始说起。

.工作原理

我们目前用的电动车充电器大部分都是脉冲式充电器。就目前来说,以UC3842为主控芯片的充电器还是占 大多数,当然也有不少是以TL494为主控芯片的充电器,对于采用这种芯片的充电器本文不做阐述(因这两种充电器的维修基本上是大同小异的)。这类充电器的原理与开关电源的原理是基本相同的220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号(同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰),再经二 管桥式整流电路和滤波电路,整流滤波后得到约300V的直流电,送给功率变换电路进行功率转换。功率变换电路中的开关功率管(IGBT)就在脉冲宽度调制控制器(UC3842)输出的脉冲控制信号驱动下,工作在“开”“关”状态,从而将300V直流电切换成宽度可调的高频脉冲电压。把高频脉冲电压送给高频脉冲变压器,其次 就会感应出 定的高频脉冲交流电,并送给高频整流滤波电路进行整流,滤波; 后输出 个很平滑的直流电,供给蓄电池充电。由于蓄电池刚开始充电时和充过 段时间后,蓄电池的容量和端电压均不 样,这就由充电器内部取样电路将取样信号通过光电耦合器(PC817)送入控制电路,经过脉宽调制芯片(UC3842)内部调制,由控制电路的输出端将变宽或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅 ,使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄,使蓄电池的充电分别进入:恒流充电,恒压充电和浮充充电这三个充电阶段。


二.常见故障分析及维修

由于电动车充电器的输入部分工作在高压,大电流的状态下,故障率 高,如高压大电流整流二 管,滤波电容,开关功率管等较易损坏。其次就是输出整流部分的整流二 管,保护二 管,滤波电容,限流电阻等;再就是脉宽调制控制器的反馈部分和保护部分。

2.1保险丝熔断

般情况下,保险丝熔断说明充电器的内部电路存在短路或过流的故障。由于充电器工作在高电压,大电流的状态下,直流滤波和振荡电路在高压状态工作时间太长,电压变化相对大。另外电网电压的波动,浪涌都会引起充电器内电流瞬间增大而使保险丝熔断。

维修方法: 仔细查看电路板上面的各个元件,看这些元件的外表是否被烧糊或有电解液溢出,闻 闻有没有异味。再用万用表进行检查。 测量 下电源输入端的电阻值,若小于200KΩ,则说明后端有局部短路现象,然后分别测量四只整流二 管正,反向电阻和两个限流电阻的阻值,看其有无短路或烧坏;然后再测量 下电源滤波电容是否能进行正常充放电,再就测量 下开关功率管是否击穿损坏,以及UC3842本身,及周围元件是否击穿,烧坏等。需要说明的 点是:因是在路测量,有可能会使测量结果有误,造成误判。因此必要时可把元器件焊下来再进行测量。如果仍然没有上述情况则测量 下输入电源线及输出电源线是否内部短路。 般情况下,熔断器熔断故障中,整流二 管,电源滤波电容,开关功率管,UC3842是易损件,损坏的概率可达95%以上, 般着重检查 下这些元器件,就可很容易排除此类故障。

2.2无直流电压输出或电压输出不稳定

如果保险丝是完好的,在有负载的情况下,各 直流电压无输出。这种情况主要是以下原因造成的:电源中出现开路,短路现象;过压,过流保护电路出现故障;振荡电路没有工作;电源负载过重;高频整流滤波电路中整流二 管被击穿;滤波电容漏电等。

维修方法: ,用万用表测量 下高频脉冲变压器次 的各个元器件是否有损坏。排除了高频整流二 管击穿、负载短路的情况后,再测量各输出端的直流电压,如果这时输出仍为零,则可以肯定是电源的控制电路出了故障。 后用万用表静态测量高频滤波电路中整流二 管及低压滤波电容是否损坏。如果确实是相关的元件损坏,在更换好新元件后,开机测试, 般故障即可排除。需要说明的是:电源输出线断线或开焊、虚焊也会造成这种故障。在维修时应注意这种情况。

2.3无直流电压输出,但保险丝完好

这种现象说明充电器未工作,或者工作后进入了保护状态。

维修方法: 应判断 下充电器的主控芯片UC3842是否处在工作状态或已经损坏。判断方法是这样的:加电测UC3842的第7脚对地电压,若测第8脚有+5V电压,1,2,4,6脚也有不同的电压,则说明电路已起振,UC3842基本正常;若7脚电压低,其余管脚无电压或不波动,则UC3842已损坏。UC3842芯片损坏 常见的是7脚对地击穿,6,7脚对地击穿和1,7脚对地击穿。如果这几只脚都未击穿,而充电器还是不能正常启动,则UC3842必坏,应直接更换。若判断芯片未坏,则着重检查开关功率管栅 的限流电阻是否开焊、虚焊或变值以及开关功率管本身是否性能不良。除此之外,电源输出线断线或接触不良也会造成这种故障。因此在维修时也应注意检查 下。


UC3842的各管脚功能及正常工作时的对地电位表

管脚号

功能

对地电位

1

误差放大器的输出端

2.5V左右

2

反馈电压输入端

2.51V左右

3

电流检测输入端

小于1V

4

定时端f=1.8/(RT×CT)

2V左右

5

公共地端

0V

6

推挽输出端

15V(方波)

7

电源端

15V

8

5V 基准电压输出端

5V


2.4有直流电压输出,但输出电压过高

这种故障往往是由稳压取样和稳压控制电路出现故障所致。在充电器中,直流输出、取样电阻、误差取样放大器、光耦合器、电源控制芯片等电路共同构成了 个闭合的控制环路,任何 处出问题都会导致输出电压升高。

维修方法:由于充电器中有过压保护电路,输出电压过高 会使过压保护电路动作。因此对于这种故障的维修,我们可以断开过压保护电路,使过压保护电路不起作用,在这时,测量开机瞬间的电源主电压。如果测量值比正常值高出1V以上,说明输出电压过高。我们应着重检查取样电阻是否变值或损坏,精密基准电压源(TL431)或光耦合器(PC817)是否性能不良,变质或损坏;其中精密基准电压源(TL431) 易损坏,我们可用下述方法对精密稳压放大器作出好坏的判别:将TL431的参考端(Ref)与它的阴 (Cathode)相连,串10k的电阻,接入5V电压,若阳 (Anode)与阴 之间为2.5V,并且等待片刻还仍然为2.5V,则为好管,否则为坏管。

2.5有直流电压输出,但输出直流电压过低

对于这种故障现象,根据维修经验可知,除稳压控制电路会引起输出电压过低外,还有以下几点原因:

(1)输出电压端整流二 管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。

(2)开关功率管的性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。

(3)开关功率管的源 通常接 个阻值很小,但功率很大的电阻,作为过流保护检测电阻,该电阻的阻值 般在0.2欧到0.8欧之间。该电阻如变值或开焊,接触不良也会造成输出电压过低。

(4)高频脉冲变压器不良,不但造成输出电压下降,还会造成开关功率管激励不足从而屡损开关管。

(5) 高压直流滤波电容不良,造成电源带负载能力差。

(6)电源输出线接触不良,有 定的接触电阻,造成输出电压过低。

(7)电网电压过低。虽然充电器在低压下仍然可以输出额定的充电电压,但当电网电压低于充电器的 低电压限定值时,也会使输出电压过低。

维修方法:对于这种故障我们可以根据以上故障原因,来逐 进行排查。但在实际维修时,可根据实际情况来进行排查,不 定要逐 排查。 用万用表检查 下高压直流滤波电容是否变质,容量是否下降,能否正常充放电。如无以上现象,则测量 下开关功率管的栅 的限流电阻以及源 的过流保护检测电阻是否变值,变质或开焊,接触不良。经判别后,若无问题,再检查 下高频变压器的铁芯是否完好无损。除此之外还有可能就是输出滤波电容容量降低,甚至失容或开焊,虚接;电源输出限流电阻变值或虚接,电源输出线虚接等。在实际维修时,这些因素都不要放过,都应检查 下,以保证万无 失。

2.6散热风扇不转

这种故障原因主要是控制风扇的三 管( 般为8550或8050)损坏,或者风扇本身损坏或风叶被杂物卡住。但有些充电器中采用的是智能散热,对于采用这种方式散热的充电器,热敏电阻损坏的概率是很大的。

维修方法: 用万用表测量 下控制风扇的三 管是否损坏,若测得此管未损坏那就有可能是风扇本身损坏。可以把风扇从电路板上拔下来,另外接上 个12V的直流电(注意正负 ),看是否转动,并看有无异物卡住。若摆动几下风扇的电线,风扇就转动,则说明电线内部有断线或接头接触不良。若仍不转动,则风扇必坏。对于采用智能散热的充电器来说,除按上述检查外,还应检查 下热敏电阻是否不良或损坏,开焊等。但要注意此热敏电阻为负温度系数的热敏电阻,更换时应注意。


电动车充电器工作原理及常见故障维修

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